鎂電池是以鎂為主要原料的新型高性能環(huán)保電池。鎂是一種活潑輕金屬，與鋰處于對(duì)角線位置，其化學(xué)性質(zhì)和離子半徑與鋰有很多相似之處。與鋰相比，鎂雖然電極電位較高[鋰為-3.03 V，鎂為-2.37 V(酸性)、-2.69 V(堿性)]、理論比容量相對(duì)較低(鋰為3 862 mAh/g，鎂為2 205 mAh/g)，但價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好、熔點(diǎn)高(649 ℃)、易加工處理、安全性更高，因此以鎂作為負(fù)極的鎂電池成為了一種新型電池體系的研究熱點(diǎn)。鎂還是地球上儲(chǔ)量最豐富的金屬元素之一，具有良好的機(jī)械性能、物理和化學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。金屬鎂的活性非常大，并且蘊(yùn)含巨大能量?？茖W(xué)家正在拓寬他們的新能源思維，將目光鎖定在金屬鎂，認(rèn)為它有可能成為新能源的一種替代品。他們正試圖尋找更好的辦法，從金屬鎂中分解出能量。據(jù)估算，海水當(dāng)中的氧化鎂至少夠全世界消耗30 萬年。我國(guó)鎂資源非常豐富, 具有開發(fā)鎂電池獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
其中，鎂錳電池與普通鋅錳電池相似，隨時(shí)可以放電;鎂儲(chǔ)備型電池在干燥狀態(tài)下可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，臨用時(shí)加水使之活化即可使用。
隨著世界各國(guó)能源資源的日益短缺，而對(duì)能源的需求量日益增加，尋求一種新能源的課題就擺在我們面前。同時(shí)，由于人們對(duì)環(huán)保的要求越來越高，因而這種新能源必須是無污染、能量高、體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格低廉的一種新產(chǎn)品電池。鎂電池在造價(jià)同等的情況下與目前的高倍電能電池相比較使用時(shí)間超過了10 倍。除了電能以外還在幾個(gè)方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：無污染———Mg-MnO2電池從原材料(所有的原材料)到生產(chǎn)過程直至電池使用完后變成廢棄物對(duì)環(huán)境無任何污染，可以稱為綠色電池;貯存壽命長(zhǎng);比能量高;工作溫度范圍寬———一般的干電池推薦使用溫度范圍為-5～45 ℃，而Mg-MnO2電池在-20～60 ℃下工作正常;性價(jià)比高———做出同型號(hào)的電池，雖然Mg-MnO2電池的成本是堿性電池的1.1 倍，但性能卻優(yōu)異得多;大電流放電性能好;放電電壓平穩(wěn)等。
鎂電池目前主要供軍事通信和氣象測(cè)候儀、海難救生設(shè)備和高空雷達(dá)儀等使用，未來在可移動(dòng)電子設(shè)備電源、自主式潛航器電源、海洋水下儀器電源和備用電源等方面，也具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
以色列
以色列巴爾- 艾蘭大學(xué)開發(fā)出一種可充電鎂電池，它可重復(fù)使用數(shù)千次之多，而容量衰退很低。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，電池可反復(fù)充電達(dá)3 000 多次，單一電池可提供1.1～1.3 V 電壓，其能量密度堪與現(xiàn)有電池相比?？沙潆?a href=http://m.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂電池的能量密度可提升50%，電壓可達(dá)15 V。理論比能量大于200 Wh/kg。電池?zé)o毒、不易爆炸、自放電率低并可在高溫下工作。電池工作溫度為-20～60℃。新型鎂電池可產(chǎn)生2 倍于鉛酸電池的能量。
以色列希伯來大學(xué)的研究者也發(fā)明出了一種以鎂為基礎(chǔ)的可充電電池，這種電池壽命長(zhǎng)且比較穩(wěn)定。
以色列科學(xué)家還研制出一種使用金屬鎂作為正極的小型充電電池，并在繼續(xù)開發(fā)高性能、低成本、安全環(huán)保的大型充電鎂電池。歷來研制鎂充電電池有兩大技術(shù)障礙：一是普通電解液容易使鎂電極板表面生成鈍化層，進(jìn)而大大降低電池性能;二是難以找到合適的材料充當(dāng)電池負(fù)極。不過，這兩個(gè)難題已被以色列科學(xué)家克服。他們采用鎂有機(jī)環(huán)鋁酸鹽溶液作為電解液，用硫鎂化合物作為負(fù)極，成功地制造出一個(gè)小型可充電的鎂電池，能輸出1.3 V 的電壓。
加拿大
加拿大不列顛哥倫比亞省能源公司MagPower 的工程師們研究出了一種新穎的方法。他們用水和空氣與鎂燃料發(fā)生反應(yīng)，以鎂作為金屬陽(yáng)極制造出了一種新型的金屬燃料電池。
專家認(rèn)為，從理論上講，鎂電池可供提高的研究發(fā)展空間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋰電池，如果能實(shí)現(xiàn)鎂電池一半的理論容量，將會(huì)是一場(chǎng)新的能源利用方式的革命，故能開發(fā)出實(shí)用的鎂電池，其意義將超過現(xiàn)在的鋰電池。由于鎂金屬材料價(jià)格并不昂貴，來源相對(duì)較難枯竭，如果采用氫離子附著鎂離子的MgH2材料，則放電量可以翻倍。另外，鎂離子電池能量密度很高，甚至超過了聚合物電解質(zhì)電池。從電池容量角度考慮，兩者差距不大。而從儲(chǔ)蓄能量密度角度考慮，鎂離子電池?fù)碛忻黠@優(yōu)勢(shì)?？梢哉f，鎂電池是迄今為止最具有理論前景的適用電動(dòng)汽車的綠色蓄電池。當(dāng)然，鎂合金作為金屬燃料電池或其它水溶液電解質(zhì)體系電池的負(fù)極材料，還需開發(fā)合適的合金體系以及尋找減緩鎂合金自腐速度的添加劑以重點(diǎn)減少其負(fù)差效應(yīng)。
分析人士認(rèn)為，雖然現(xiàn)在鎂電池項(xiàng)目還沒有走出實(shí)驗(yàn)室，還處于研發(fā)階段，估計(jì)最少還要10 年時(shí)間，但相信隨著研究的不斷深入，鎂電池最終有望在新能源技術(shù)中發(fā)揮重要作用